Od komórki macierzystej do komórki nerwowej w kilka tygodni

Komórki macierzyste są przyszłością medycyny. Naukowcy udoskonalili wiele metod, dzięki którym komórki te mogą przekształcić się i np. zastąpić uszkodzone komórki nerwowe po udarze. Do tej pory nie można było jednak dokładnie zaobserwować tego procesu. Ostatnio naukowcy z Instytutu Maxa Plancka stworzyli metodę, dzięki której możliwe jest obserwowanie tych procesów przekształcania się komórek macierzystych w żywym mózgu.

neural-pathways-221718_1920

W ostatnich latach w badaniach z użyciem komórek macierzystych nastąpił ogromny postęp. Jednak cały czas nie było wiadomo, gdzie należy przeszczepić komórki, aby maksymalnie zwiększyć ich szanse przeżycia i jakie warunki są potrzebne, aby komórka macierzysta przekształciła się w komórkę nerwową, a cały proces regeneracji był optymalny. Do tej pory ocena możliwości przeżycia i rozwoju komórek mogła być oparta tylko na badaniach wycinków tkanek pod mikroskopem, a nie u żywych organizmów. Dlatego też naukowcy nie mieli pełnego obrazu, a tylko fragmenty długotrwałego procesu. Dzięki nowej metodzie możliwe jest teraz zaobserwowanie całego procesu w mózgu żywego organizmu. Prawdopodobne jest, że dzięki tej wiedzy pojawią się nowe perspektywy w leczeniu np. udarów.

Grupa badawcza koordynowana przez Mathiasa Hoehn’a zmodyfikowała komórki macierzyste w taki sposób, że były one widoczne na skanach tylko w konkretnych fazach rozwoju. W tym celu użyli trzech związków: ferrytyny, która używana jest jako kontrast w rezonansie magnetycznym; lucyferazy, która stymuluje komórki macierzyste w mózgu do emitowania światła i białka zielonej fluorescencji. Lucyferaza wydziela tak intensywne światło w mózgu, że może być ono wychwycone przez czułe kamery nawet przez grube warstwy tkanek. Białko zielonej fluorescencji zaś sprawia, że komórki są widoczne w późniejszym badaniu pod mikroskopem.

Różnego rodzaju regulatory ekspresji genów czuwają nad procesem aktywacji genów w różnych fazach. Dlatego rozwijając się w dojrzałe neurony, komórki emitują światło tylko wtedy, kiedy konkretny gen zostanie aktywowany. Dzięki specjalistycznej kamerze naukowcy mogą śledzić proces rozwoju komórek macierzystych w dojrzałe komórki nerwowe.

Dzięki stworzonej przez siebie metodzie naukowcy odkryli, że komórki macierzyste przekształcają się w niedojrzałe komórki nerwowe już po 4 dniach po wszczepieniu do mózgu myszy, a dojrzałe komórki powstają po 3 miesiącach. Metoda umożliwi także dokładne śledzenie co dzieje się z wszczepionymi do organizmu komórkami, np. to w jaki sposób komórki przemieszczają się i zastępują martwe komórki np. po zawale, a także u pacjentów z chorobą Parkinsona. Dodatkowo znacznie zmniejszy się liczba zwierząt biorących udział w eksperymentach, ponieważ te same zwierzęta będą mogły być poddawane badaniom kilkakrotnie.

1. http://medicalxpress.com/news/2015-01-stem-cell-nerve-weeks.html

2. Human neural stem cell intracerebral grafts show spontaneous early neuronal differentiation after several weeksBiomaterials 44 (2015) 143-154

Opracowała: Joanna Grzelak

Korekta: Karol Madejczyk

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*